单片机软件UART发送程序实现

资源摘要信息:"在嵌入式系统开发中，UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器）是一种常见的串行通信接口。本资源通过"uart.rar_UART发送"的实例，展示了如何在单片机上实现软件UART的发送程序。该程序在单片机时钟频率为12MHz的条件下，设置了波特率为9600bps，用于控制数据的异步串行传输。这一过程涉及到串口通信的基础知识、软件UART实现原理、以及如何进行波特率设置等关键知识点。" 知识点详细说明： 1. UART通信基础 UART是一种常见的串行通信协议，它允许设备之间进行异步串行通信。其特点包括：独立的接收器和发送器（RX和TX），通过两个引脚来实现数据的收发；支持全双工通信模式，即同时进行数据的发送和接收；有固定的起始位、数据位、停止位和可选的校验位，构成了UART数据帧的结构。 2. 波特率（Baud Rate） 波特率是指每秒钟传输的符号数量，单位是波特（Baud）。在串行通信中，波特率决定了数据传输的速率。对于本资源中提到的9600bps（9600波特率），意味着每秒可以传输9600个符号。波特率的设置需要通信双方的接收器和发送器协调一致，以确保数据准确无误地传输。 3. 时钟频率 单片机的时钟频率对UART通信的速度有直接影响。本实例中的单片机时钟频率为12MHz，表示单片机的内部时钟每秒钟振荡12,000,000次。在软件UART实现中，波特率的生成通常依赖于单片机的时钟频率和定时器。通过设置定时器的重装载值和预分频值，可以生成所需的波特率时钟。 4. 软件UART发送程序实现原理 软件UART发送程序通常涉及到模拟硬件UART的行为，即通过软件控制单片机的I/O端口来产生时序，发送相应的数据位和控制位。这包括设置起始位，发送数据位（从最低位到最高位），并最后发送停止位。软件UART的一个关键难点在于必须精确控制时间，确保每个位的持续时间和间隔符合波特率的要求。 5. 波特率的计算与设置 在软件UART中，波特率的设置需要根据单片机的时钟频率来计算定时器的配置参数。本资源中的实例以12MHz的时钟频率设置9600bps的波特率，其计算过程涉及确定定时器的计数频率，并据此设置定时器的初值或重载值，以产生正确周期的中断或轮询标志，进而控制数据位的发送。 6. UART数据帧结构 UART的数据帧通常由以下部分组成：起始位（1位，通常是0），数据位（5位到9位），可选的奇偶校验位（1位），停止位（1位或2位，通常是1）。在发送数据前，发送器会发出起始位，表示数据帧的开始；之后依次发送数据位，然后是可选的校验位，最后以停止位结束数据帧，确保接收器知道数据帧的结束。 7. 软件UART与硬件UART的区别 硬件UART由专用的硬件电路来实现，通常包括寄存器、控制逻辑和硬件流控制等。它能够独立于CPU工作，减轻CPU负担，提高传输效率。相比之下，软件UART完全由程序代码实现，所有的时序控制都由CPU通过软件循环和延时来完成，这可能会影响CPU的性能，但不需要额外的硬件资源，成本较低。 8. 资源中文件内容预期 由于文件名"uart.txt"暗示该压缩包可能包含一个文本文件，预期文件中将详细描述如何编写和配置软件UART发送程序，包括代码示例、时序控制算法、波特率计算方法、以及可能的调试和测试步骤。 通过以上知识内容的详细说明，我们可以更全面地理解软件UART发送程序的实现原理，及其在特定时钟频率和波特率条件下的配置过程。这些知识点对于嵌入式系统开发人员来说是至关重要的，有助于他们在实际项目中设计稳定可靠的串行通信解决方案。